Fundamental properties and characteristics of flux distribution tallies using proper orthogonal decomposition

近藤 諒一; 山本 章夫*; 遠藤 知弘*

EPJ Nuclear Sciences & Technologies (Internet), 11, p.21_1 - 21_9, 2025/06

https://doi.org/10.1051/epjn/2025019

著者らは先行研究において固有直交分解(POD)を用いた中性子束分布タリー、いわゆる、PODタリーを開発した。PODタリーによって詳細に離散化された中性子束分布に対する次元削減と統計的不確かさの低減が実現可能である。本研究では、先行研究で言及されなかったPODタリーのいくつかの特徴を明らかにする。一つ目に、飛程長エスティメータによるPODタリーを新たに実装する。セルタリーと比べてPODタリーによる統計的不確かさが低減されるため、飛程長エスティメータによるPODタリーは今回実装されたもののうち、最も精度の高い結果を得ることができる。二つ目に、決定論的手法および確率論的手法を用いて得られる基底ベクトルを比較する。スナップショットデータの統計的不確かさは抽出される基底ベクトルの劣化を引き起こす。この結果からスナップショットの計算には決定論的手法がより効率的であることが示唆される。最後に、展開される中性子束分布の統計的不確かさに対する展開係数の共分散の影響を調査する。展開係数の分散のみを考慮した場合に、再構成された統計的不確かさは参照値と異なる。この結果から、中性子束分布の局所的な統計的不確かさの推定には展開係数の共分散が重要であることが明らかとなる。

Neutronics/thermal-hydraulics coupling simulation using JAMPAN in a single BWR fuel assembly

神谷 朋宏; 永武 拓; 小野 綾子; 多田 健一; 近藤 諒一; 長家 康展; 吉田 啓之

Proceedings of 31st International Conference on Nuclear Engineering (ICONE31) (Internet), 7 Pages, 2024/11

https://doi.org/10.1115/ICONE31-135974

忠実な核熱連成シミュレーションを実現するためにJAEA Advances Multi-Physics Analysis platform for Nuclear systems (JAMPAN)の開発を行ってきた。今回は、JAMPANを用いたMVP/JUPITER連成シミュレーションの実現可能性を確認するため、BWR条件下での単一燃料集合体に対する核熱連成シミュレーションを実施する。発表では、MVP/JUPITER間のデータの授受方法およびシミュレーション結果について説明する。

Development of nuclear data processing code FRENDY version 2

多田 健一; 山本 章夫*; 国枝 賢; 今野 力; 近藤 諒一; 遠藤 知弘*; 千葉 豪*; 小野 道隆*; 東條 匡志*

Journal of Nuclear Science and Technology, 61(6), p.830 - 839, 2024/06

https://doi.org/10.1080/00223131.2023.2278600

核データ処理コードは評価済み核データライブラリと放射線輸送計算を繋げる重要なコードである。核データ処理コードFRENDY第1版は簡単な入力データを用いてACE形式の断面積ファイルを生成するために2019年に公開された。FRENDY第1版の公開後、中性子多群断面積の生成、物質中の異なる核種間の共鳴干渉効果の考慮、共鳴上方散乱の考慮、ACEファイルの摂動、ENDF-6形式ファイルの修正など、多くの機能が開発された。これらの新機能をまとめ、FRENDY第2版を公開した。FRENDY第2版では、ACE形式の断面積ファイルからGENDF及びMATXS形式の中性子多群断面積ファイルを生成する。本論文では、FRENDY第2版で実装された新機能と本コードの中性子多群断面積生成機能の検証について説明する。

A Functional expansion tally method with numerical basis sets generated by singular value decomposition for one-dimensional Monte Carlo calculations

近藤 諒一; 長家 康展

Proceedings of International Conference on Mathematics and Computational Methods Applied to Nuclear Science and Engineering (M&C 2023) (Internet), 10 Pages, 2023/08

特異値分解で作成した数値的な基底関数を用いた関数展開タリー法を新たに提案する。従来では解析的な関数が用いられてきた。例えば、一次元分布に対してはルジャンドル多項式が用いられてきた。しかしながら、このような関数を用いると急峻で複雑な分布を再構成に必要な展開次数が大きくなり得る。少ない計算コストで高精度な計算を達成するためには、対象の分布を低次の展開でよく表現するような基底関数が望まれる。本研究では、特異値分解で得られたスナップショットデータから数値的な基底関数を作成する。本手法は、低次元化モデルに基づき、これを関数展開タリー法に適用したものである。計算結果から手法の適用性が示された。一方で、スナップショットデータの離散化などの課題が明らかとなった。

エネルギーに関するスペクトル展開を用いた共鳴計算手法に関する研究

近藤 諒一

炉物理の研究(インターネット), (75), 3 Pages, 2023/03

https://rpg.jaea.go.jp/else/rpd/annual_report/RPDNo75.html

著者は日本原子力学会炉物理部会より奨励賞を受賞した。炉物理部会の部会報向けに受賞対象となったRSE法(Resonance calculation using energy Spectrum Expansion method)に関する研究について解説する。

Development of a sub-MeV X-ray source via Compton backscattering

川瀬 啓悟; 神門 正城; 早川 岳人; 大東 出; 近藤 修司; 本間 隆之; 亀島 敬*; 小瀧 秀行; Chen, L. M.*; 福田 祐仁; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 637(1, Suppl.), p.S141 - S144, 2011/05

https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.02.042

関西光科学研究所において実施しているマイクロトロン加速器で加速された150MeVの電子ビームとNd:YAGレーザーとを用いた逆コンプトン散乱によるsub-MeV領域のX線発生についての研究の現状を報告する。特にこれまでに実施したX線発生実験と発生X線の高強度化のためのNd:YAGレーザーのパルス圧縮について報告する。

Supplement to radiation shielding analysis of JOYO (C)

Kondo, Ryoichi*; Ozawa, Takeshi*; Horie, Junnosuke*; Handa, Hiroyuki*

PNC TJ202 82-03, 76 Pages, 1982/02

PNC-TJ202-82-03.pdf:1.43MB

None

BWR用88単一集合体体系における沸騰シミュレーション

神谷 朋宏; 小野 綾子; 永武 拓; 多田 健一; 近藤 諒一; 長家 康展; 吉田 啓之

no journal, , 

原子力機構では、炉心設計コードの参照解の取得を目的とし、マルチフィジックスプラットフォームJAMPAN (JAEA Advanced Multi-Physics Analysis platform for Nuclear systems)上で、核計算モンテカルロコードMVPと多相多成分詳細熱流動解析コードJUPITERを結合させることで、詳細かつ忠実な核熱連成解析の実現を目指している。BWRを対象とした場合、熱流動解析コードには燃料棒表面での沸騰を考慮することが求められる。そこで、温度回復法を用いて沸騰を考慮し、88 STEP-II単一燃料集合体体系の熱流動解析を行った。

先進的核熱連成シミュレーションシステムの開発,11; 燃料バンドル体系に対するJAMPANを用いたMVP/JUPITER連成シミュレーション

神谷 朋宏; 永武 拓; 小野 綾子; 多田 健一; 近藤 諒一; 長家 康展; 吉田 啓之

no journal, , 

JAEAでは、軽水炉設計の高度化と安全性の向上を目的として、マルチフィジックスシミュレーション用プラットフォームJAMPANの開発、核計算コードの改良、熱流動計算コードの改良と妥当性確認を実施している。今回、JAMPANに核計算コードMVPと熱流動計算コードJUPITERを連成させる機能を実装し、その機能を検証した。検証のため、燃料バンドル体系を対象とし、BWRの通常運転条件での核熱連成シミュレーションを行った。本発表では、JAMPANを介したMVP/JUPITER間のデータの授受法を概説し、MVP/JUPITERを用いた核熱連成シミュレーション結果について報告する。

単色線ビームを用いた使用済燃料中Pu, U, MAの非破壊分析の提案,1; 分析装置の概要と要素技術開発の現状

羽島 良一; 早川 岳人; 菊澤 信宏; 静間 俊行; 西森 信行; 永井 良治; 沢村 勝; 川瀬 啓悟; 小菅 淳; 立野 亮; et al.

no journal, , 

国際保障措置上の重要な課題である再処理工場での受払差への対応策として、使用済燃料中に含まれる核分裂物質(Pu等)の高精度な非破壊分析法が検討されている。われわれは、量子ビームの先端技術により発生可能となる単色亜線ビームと原子核共鳴蛍光散乱を組合せた、使用済燃料中のU, Pu, MAの非破壊分析法を提案する。本手法の特徴は以下の通りである。(1)2MeVの線を用いるので燃料ピンの内部まで分析可能,(2)燃料集合体を冷却プールに入れたまま分析可能,(3)Puの同位体のみならず、U, MAなど必要なすべての同位体を分析可能。本発表では、装置の概要と要素技術開発の現状を報告する。